ページの本文へ

Hitachi

ライフサイエンスソリューション

公開システム構築・運用 独立行政法人 理化学研究所 脳科学総合研究センター 分子神経形成研究チームさま

多角的な視点で検索が可能に
マウス遺伝子発現プロファイルデータベース検索システム

理化学研究所脳科学総合研究センター 分子神経形成研究チームでは、マウス小脳生後発達の遺伝的設計図の解明をめざして、発達ステージにおける遺伝子の発現プロファイルをデータベース化しています。2006年に、これらのデータを多角的な視点で検索可能な「Cerebellar Development Transcriptome Database検索システム(以下、CDT-DB検索システム)」(http://www.cdtdb.neuroinf.jp/CDT/Top.jsp)を公開しました。その後幾度もの拡張を経て、ユニークな機能を多数搭載したシステムに成長しました。本システムは国内外からも高い評価を得ています。

今回、日立ソリューションズが担当しましたCDT-DB検索システム構築実績についてご紹介致します。

従来からの課題

次々と蓄積するデータを統合的に閲覧したい。

同センターではマウスをモデルとして、時系列、空間的といったさまざまな視点でデータを収集しています。対象とする遺伝子数は膨大であり、テキスト情報や画像情報などさまざまなデータ種が存在します。研究成果が蓄積するにつれ、これらのデータを統合的に管理・閲覧することが困難となってきました。

また、ニューロインフォマティクス(脳神経科学と情報科学を融合した脳科学研究の手法)推進の一翼を担う研究所として、研究成果の外部公開が急務となりました。

ページの先頭へ

導入時の取り組み

マウス小脳発達の遺伝的基盤を明らかにするために。

日立ソリューションズではこれらの課題を受け、2つのフェーズに分けて開発を行いました。

フェーズ1として、まず膨大なデータを整理・評価する必要がありました。そこで、テキスト情報や画像情報をデータベース化し、研究成果を一元管理する「脳形成遺伝子データベース管理システム」を構築しました。本システムは画像の管理や閲覧、キーワードによる検索機能、個々のレコードが持つ各種情報(実験条件、実験結果、その他の付随情報)を一元的に閲覧できる機能などを有しています。また、日立ソリューションズのDNASISR Proを導入することにより、実験結果解析速度の向上を図っています。本システム導入後、同センターでは研究成果の評価を行いましたフェーズ2では、マウス小脳生後発達の遺伝的基盤の解明をめざして、関連する遺伝子の発現を体系化し公開するCDT-DB検索システムを構築しました。開発にあたっては、以下の2点がポイントとなりました。

  1. 大量かつ多種類のデータに対して、どのような方法で検索を行い、結果を表示するか。

    CDT-DBには約4万件のレコードが登録されていますが、個々のレコードには多種類の実験データ、テキスト情報が紐付けられています。これらのデータを横断的に検索するためには、複数の条件を設定することが必要となります。また、多岐にわたる情報をいかに効率良く見せるか、ということが課題になりましたこれらの課題を解決するため、弊社は担当者の方々とディスカッションを重ね、よりユーザフレンドリーなインターフェースをめざしました。

  2. 各種データをどのように管理するか。

    研究成果は日々蓄積されていくため、常に最新のデータを登録、公開することが求められました。また、レコードにはマウス遺伝子が対応付けされており、その機能を解釈するためには、オントロジーや文献情報などを関連付けが必要となります。これらの情報はNCBIなどのライフサイエンス公共データベースより提供されていますが、データ量が多いため手動による更新は困難な状況でした。そこで、日立ソリューションズが保有するさまざまな公共データベースの知識やデータ連結技術、データ管理手法を生かし、CDT-DBのデータを登録・更新できる管理ツールを開発しました。

ページの先頭へ

導入後の効果

ユニークな各種機能。

CDT-DB検索システムは、ほかとは一線を画すユニークな機能を備えています。その一つが、検索画面(http://www.cdtdb.neuroinf.jp/CDT/CDTSearch.jsp)上のアイコンクリックによるキーワード指定機能です。

右図にその一例を示します。これは小脳の断面図となっており、英字は層名や細胞名を示しています。画像上の英字をクリックすることで、その部位で特異的に発現している遺伝子を検索するキーワードとして設定することができます。

その他にも、マウス脳の任意の部位で発現している遺伝子や時系列で遺伝子発現量が変化する遺伝子を指定するメニューなどがあります。これらを組み合わせることで、多種類のデータに対して直感的に検索複合条件を設定できるようになりました。

また検索メニュー以外にも、Gene Ontologyでレコードを分類しツリー構造で表示する「GO Tree Browser(http://www.cdtdb.neuroinf.jp/CDT/GeneOntology.jsp)」、任意のレコードを”My List”としてリストアップする機能など、さまざまな機能が搭載されています。

一元的な研究成果の閲覧が可能に。

CDT-DB検索システムは、ほかとは一線を画すユニークな機能を備えています。その一つが、検索画面(http://www.cdtdb.neuroinf.jp/CDT/CDTSearch.jsp)上のアイコンクリックによるキーワード指定機能です。

右図にその一例を示します。これは小脳の断面図となっており、英字は層名や細胞名を示しています。画像上の英字をクリックすることで、その部位で特異的に発現している遺伝子を検索するキーワードとして設定することができます。

その他にも、マウス脳の任意の部位で発現している遺伝子や時系列で遺伝子発現量が変化する遺伝子を指定するメニューなどがあります。これらを組み合わせることで、多種類のデータに対して直感的に検索複合条件を設定できるようになりました。

また検索メニュー以外にも、Gene Ontologyでレコードを分類しツリー構造で表示する「GO Tree Browser(http://www.cdtdb.neuroinf.jp/CDT/GeneOntology.jsp)」、任意のレコードを”My List”としてリストアップする機能など、さまざまな機能が搭載されています。

CDT-TB検索システム

ページの先頭へ

プロフィール

独立行政法人 理化学研究所 脳科学総合研究センター 分子神経形成研究チームさま

■機関名 理化学研究所 脳科学総合研究センター
■所在地 〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1

ページの先頭へ

デモ版ダウンロード

カタログ・資料ダウンロード

製品・サービス

導入事例

ライフサイエンスソリューションとは

ページの先頭へ